Русская Википедия:Тетраборат натрия
Шаблон:Вещество Тетрабора́т на́трия («бура́», «боракс» (от Шаблон:Lang-la), натрий тетраборнокислый) — неорганическое соединение, натриевая соль борной кислоты с химической формулой <chem>Na2B4O7</chem>, наиболее распространённое и используемое соединение бора, образует несколько кристаллогидратов, широко применяется в промышленности.
Нахождение в природе
Существуют многочисленные минералы, содержащие тетраборат натрия. К ним относятся:
- бура (боракс, тинкал) — минерал состава <chem>Na2B4O7.10H2O</chem> — декагидрат тетрабората натрия;
- кернит — тетрагидрат тетрабората натрия — <chem>Na2B4O7.4H2O</chem>;
- многочисленные минералы класса боратов, в которых помимо оксидов натрия и бора содержатся другие металлы, — кальций, магний, железо и др.;
- кристаллогидраты тетрабората натрия выпадают в осадок при пересыхании некоторых бессточных, сезонно пересыхающих солёных озёр, например, в озере Серлс, расположенном в пустыне Мохаве в США, и некоторых озёр в Турции.
Физические свойства
Имеет две метастабильные модификации: β и γ. β-модификация является ромбической с температурой плавления 664 °C, γ-модификация — моноклинная с температурой плавления 710 °C. Температура кипения — 1575 °C. При быстром охлаждении расплава образуется аморфная стекловидная масса с плотностью 2,36 г/см3Шаблон:Sfn. При медленном охлаждении образуется α-форма (ромбические кристаллы)[1].
Химические свойства
Растворимость в воде составляет 3,2 г /100 мл (при 25 °C), 10,5 г / 100 мл (при 50 °C), в этаноле — 0,05 г / 100 г (при 25 °C), ацетоне — 0,006 г / 100 г (при 25 °C), не растворим в диэтиловом эфире и глицерине. Реагирует с метанолом при растворении с образованием бороорганических соединенийШаблон:Sfn.
Образует несколько кристаллогидратов с разным содержанием воды. Эти кристаллогидраты и безводный тетраборат натрия <chem>Na2B4O7</chem> обычно называют «бура́». Примеры кристаллогидратов:
- пентагидрат (<chem>Na2B4O7.5H2O</chem>), так называемая «ювелирная бура», используется при пайке ювелирных изделий;
- декагидрат (<chem>Na2B4O7.10H2O</chem>).
Однако наиболее часто «буро́й» называют декагидрат <chem>Na2B4O7.10H2O</chem>. Эта соль представляет собой прозрачные кристаллы с молярной массой 381,43 г/моль, имеющие хорошую растворимость в тёплой водеШаблон:Sfn. При нагревании свыше 400 °C полностью теряет кристаллизационную воду.
Так как тетраборат натрия является солью слабой кислоты и сильного основания, в воде гидролизуется. Водный раствор тетрабората натрия имеет щелочную реакцию.
Взаимодействует с сильными кислотами, образуя соответствующую соль и борную кислоту:
- <chem>Na2B4O7.10H2O + 2 HCl -> 4 H3BO3 + 2 NaCl + 5 H2O</chem>.
Многие соли металлов борной кислоты нерастворимы в воде и при взаимодействии в растворе их растворимых солей с тетраборатом натрия образующиеся бораты выпадают в осадок. На этом основано применение буры для «умягчения» воды:
- <chem>Ca^2+_{(aq)}\ + Na2B4O7_{(aq)} -> CaB4O7_{(s)}\ + 2 Na^+_{(aq)}</chem>,
- <chem>Mg^2+_{(aq)}\ + Na2B4O7_(aq) -> MgB4O7_{(s)}\ + 2 Na^+_{(aq)}</chem>.
С оксидами многих переходных металлов бура при сплавлении образует разнообразно окрашенные соединения — бораты «перлы буры». По цвету перлов можно судить о качественном химическом составе пробы.
Соединение окрашивает пламя горелки в зелёный цвет (характерная реакция на соединения бора)Шаблон:Sfn.
Получение
Десятиводную соль <chem>Na2B4O7.10H2O</chem> получают из природных минералов, например, буры или кернита, осуществляя их перекристаллизацию. Также для этой цели применяют химическое взаимодействие некоторых природных боратов (ашарита и улексита) с карбонатом или гидрокарбонатом натрияШаблон:Sfn.
Может быть получен реакцией карбоната натрия и борной кислоты при нагреве, пропусканием углекислого газа через раствор метабората натрияШаблон:Sfn.
Применение
Тетраборат натрия применяется:
- как сырьё для получения борной кислоты и различных соединений бораШаблон:Sfn;
- в производстве эмалей, глазурей, оптических и цветных стёкол, различных керамикШаблон:Sfn;
- при пайке и плавке металлов в составе флюсаШаблон:Sfn;
- при ковке металлов;
- в бумажной и фармацевтической промышленности;
- в производстве строительных материалов как компонент антисептика для изготовления целлюлозного утеплителя «Эковата»
- как дезинфицирующее и консервирующее средствоШаблон:Sfn;
- для приготовления буферных растворов;
- в аналитической химии:
- в фотографии — в составе медленно действующих проявителей в качестве слабого ускоряющего веществаШаблон:Sfn;
- как компонент моющих средствШаблон:Sfn;
- как компонент косметики;
- как инсектицид в отравленных приманках для уничтожения тараканов;
- используется в слаймах.
В 1977 году мировое производство тетрабората натрия составило 1,5 млн тоннШаблон:Sfn.
Токсичность
Вещество малотоксично для теплокровных животных, ЛД50 для крыс 2,66 г/кг. Пыль может вызывать раздражение слизистых оболочек и неблагоприятно влияет на органы дыхания.
Имеются сведения, что вещество снижает фертильность. По нормам Европейского союза (ЕС) вещества и смеси, импортируемые в ЕС и содержащие буру, с июля 2015 года должны быть маркированы предупреждениями «Может нанести ущерб фертильности» и «Может нанести вред нерожденному ребёнку»[2].
Также указывается, что длительное, в течение 10—15 лет потребление буры в виде пищевых добавок может провоцировать онкологические заболевания[3].
См. также
Примечания
Литература
Ссылки
- Тетраборат Натрия — инструкция по применению, действие вещества, показания
- International Chemical Safety Card 0567
- International Chemical Safety Card 1229 (fused borax)
- National Pollutant Inventory — Boron and compounds
- NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards
- Sodium Borate in sefsc.noaa.gov
Шаблон:Выбор языка Шаблон:Фотографические реактивы
